網(wǎng)絡(luò)分析儀及系統(tǒng)組成和器件功能課件

Agilent

系列

網(wǎng)絡(luò)分析儀Agilent系列網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀雙功器LOLC濾波器功分器TXIFLC濾波器耦合器隔離器平衡/非平衡轉(zhuǎn)換混頻器LNA放大器SAW濾波器SAW濾波器天線射頻前端模塊系統(tǒng)組成及器件功能平衡/非平衡轉(zhuǎn)換雙功器LOLC濾波器功分器TXIFLC濾波器耦合器隔射頻信號(hào)在器件中的傳播

Lightwave入射反射透射

RF/MW射頻信號(hào)在器件中的傳播Lig網(wǎng)絡(luò)分析儀測試要討論的問題器件性能的描述:傳輸特性;反射特性器件傳輸特性/反射特性的指標(biāo)定義?

Gain,Phase,GroupdelayVSWR,,,Impedance

影響器件傳輸/反射特性的因素?

工作頻率信號(hào)功率

網(wǎng)絡(luò)分析儀表顯示結(jié)果

反射特性

傳輸特性工作頻率;信號(hào)功率網(wǎng)絡(luò)分析儀測試要討論的問題反射特性傳輸特性工作頻率;反射特性的參數(shù)定義:￥

dB全匹配(ZL=Zo)rRLVSWR01全反射

(ZL=開路,短路)0dB1￥VoltageStandingWaveRatio=ZL-ZOZL+OZ=V反射V輸入=rFG=rG=-20log(r),VSWR=EmaxEmin=1+r1-rEmaxEmin駐波比反射系數(shù)(電壓比值)反射損耗(功率比值)Z0:傳輸線特性阻抗Z1:傳輸線終端負(fù)載傳輸信號(hào)包絡(luò)反射特性的參數(shù)定義:￥dB全匹配rRLVSWR01全反射0史密斯圓圖(SmithChart)對(duì)阻抗和反射的描述￥?0+R+jX-jXRectilinearimpedanceplane.-90o0o180o+-.2.4.6.81.090o￥0等電抗圓等電阻圓SmithChart圓圖上一點(diǎn)位置反映對(duì)應(yīng)的阻抗(R+jx)和反射(模和相位)等反射系數(shù)圓半徑:反射大小相角:反射相位GLZ=0=±180O1(短路點(diǎn))Z=

L=0O1G(開路點(diǎn))Z=ZoL=0G大電阻區(qū)小電阻區(qū)電感區(qū)電容區(qū)Z=R+jx史密斯圓圖(SmithChart)￥?0+R+jX-j反射特性的說明RL/RSRSRLRL=RS:負(fù)載上最大功率傳輸

Zs=R+

jXZL

=Zs*=R-

jX對(duì)于復(fù)阻抗:功率最大傳輸效率條件:

ZL=ZS*

(共軛匹配)RL/RS00.20.40.60.811.2012345678910LoadPower(normalized)反射特性的說明RL/RSRSRLRL=RS:負(fù)載上傳輸特性V傳輸V輸入傳輸系數(shù)=T=VTransmittedVIncident=tDfDUT增益(dB)=20LogVTransVInc=20logt插入損耗(dB)=-20LogVTransVInc=-20logt傳輸特性V傳輸V輸入傳輸系數(shù)=T=VTransmit線性器件與非線性器件線性特性:

輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同頻率輸出信號(hào)幅度和相位會(huì)發(fā)生變化TimeAtoFrequencyf1TimeSin360*f*t°FrequencyAphaseshift=to*360*f°1fDUT

A*Sin360*f(t-t)°°輸入輸出TimeFrequency非線性特性:

輸入/輸出信號(hào)不同頻率產(chǎn)生新的頻率成份f1線性器件與非線性器件線性特性:TimeAtoFrequenc滿足波形不失真線性系統(tǒng)的條件

系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)幅頻特性為常量MagnitudePhaseFrequencyFrequency幅度/頻率特性要求相位/頻率特性要求系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)相頻特性為線性V=af(t-to)輸出V=f(t)輸入DUT滿足波形不失真線性系統(tǒng)的條件系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)幅頻特性為常量M對(duì)系統(tǒng)相位特性的描述

網(wǎng)絡(luò)分析儀相位補(bǔ)償+=Frequency(Electricaldelay)Frequency器件相頻特性器件相位非線性Phase1/DivoPhase45/DivoFrequency應(yīng)用:

測量器件相位特性難于定量分析相位特性線性應(yīng)用:

便于對(duì)相位特性線性的分析網(wǎng)絡(luò)分析儀的相位補(bǔ)償處理功能：

電延遲功能(Electricaldelay）:通過時(shí)間補(bǔ)償消除被測件相頻特性中線性部分

相位偏移（Phaseoffset):被測件相位特性中加入固定偏置端口延伸（PortExtension)：測試儀表端口電延時(shí)補(bǔ)償對(duì)系統(tǒng)相位特性的描述網(wǎng)絡(luò)分析儀相位補(bǔ)償+=Frequenc群時(shí)延GroupDelay(GD)inradiansinradians/secindegreesfinHertz(w=2pf)fwfGroupDelay(t)g=-dfdw=-1360odfdf*Frequency群時(shí)延抖動(dòng)平均時(shí)延totg

網(wǎng)絡(luò)分析儀通過測試相/頻特性得到器件延遲性能GD抖動(dòng)反映器件相位特性線性GD平均值反映器件的平均時(shí)延PhasefDfFrequencyDwwaperture群時(shí)延GroupDelay(GD)inradiansiPhasePhaseGroupDelayGroupDelay-dfdw-dfdwffff通過群時(shí)延指標(biāo)反映器件相位線性相位抖動(dòng)相同群延時(shí)不同PhasePhaseGroupDelayGroupDel完整的器件指標(biāo)描述TransmittedIncident傳輸特性增益S參數(shù)S21,S12群延時(shí)Delay傳輸系數(shù)相位PhaseReflectedIncident反射特性SWRS參數(shù)S11,S22反射系數(shù)阻抗R+jX,G+jB反射損耗

G,rT,t輸入反射輸出RBAAR=BR=完整的器件指標(biāo)描述TransmittedIncident傳輸S參數(shù)的定義

S11=ReflectedIncident=b1a1a2=0S21=TransmittedIncident=b2a1a2=0S22=ReflectedIncident=b2a2a1=0S12=TransmittedIncident=b1a2a1=0輸入傳輸S21S11反射b1a1b2Z0Loada2=0DUT正向輸入傳輸S12S22反射b2a2ba1=0DUTZ0Load反向1S-parameters電壓線性值定義S參數(shù)的定義S11=ReflectedIncident=b器件的非線性失真

NonlinearNetworks

器件飽和,串?dāng)_,交調(diào)等非線性過程導(dǎo)致傳輸信號(hào)波形失真FrequencyFrequencyTimeTime輸入信號(hào)輸出信號(hào)器件的非線性失真器件飽和,串?dāng)_,交調(diào)等非線性過程導(dǎo)致傳輸信CH1S211ogMAG1dB/REF32dB30.991dB12.3dBmC2IFBW3kHzSWP420msecSTART5dBmCW902MHzSTOP15dBm1dBcompressionpoint:

輸入功率增加導(dǎo)致器件增益下降1dB相對(duì)測試輸出1dB壓縮點(diǎn)(絕對(duì)測試)器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸入1dB壓縮點(diǎn)測試功率測試頻率01dB輸入1dB壓縮點(diǎn)CH1S211ogMAG1d器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸出1dB壓縮點(diǎn)飽和工作電平輸出信號(hào)功率(dBm)輸入信號(hào)功率(dBm)壓縮工作區(qū)線性工作區(qū) (slope=small-signalgain)1dB器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:飽和工作電平輸出信號(hào)功率(dBm)輸入AM/PM轉(zhuǎn)換對(duì)系統(tǒng)的影響AmplitudeTimeAM(dB)PM(deg)Mag(AMin)TestStimulusAmplitudeTimeAM(dB)PM(deg)Mag(AMout)Mag(PMout)OutputResponseAM-PMConversion=Mag(PMout)Mag(AMin)(deg/dB)DUTPowersweepIQAMtoPMconversioncancausebiterrors輸入功率對(duì)器件相位特性的影響AM/PM轉(zhuǎn)換對(duì)系統(tǒng)的影響AmplitudeTimeA網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀組成框圖Port2功率分配/開關(guān)源R1APort1R2B衰減器衰減器測量接收機(jī)參考接收機(jī)參考接收機(jī)反射信號(hào)(A)傳輸信號(hào)(B)輸入信號(hào)輸出信號(hào)DUT網(wǎng)絡(luò)分析儀組成?信號(hào)源?信號(hào)分離裝置?接收機(jī)?處理顯示單元網(wǎng)絡(luò)分析儀組成框圖Port2功率分配/開關(guān)源R1APort22網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號(hào)流程RAB輸入源LO源RFN*LO+/-IF反射傳輸輸入?yún)⒖夹盘?hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)BR:被測件正向傳輸特性AR:被測件輸入端反射特性網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號(hào)流程RAB輸入源LO源RFN*LO+/23信號(hào)源提供被測件激勵(lì)信號(hào)具備頻率和功率掃描功能合成源實(shí)現(xiàn)頻率合成源端口穩(wěn)定點(diǎn)頻輸出:span=0Hz,maxsweeptimeALCALCDriverALC檢測衰減器源ALC=自動(dòng)電平控制(automaticlevelcontrol)源功率控制源功率控制部分=ALC:小范圍功率調(diào)整,功率掃描+衰減器:大范圍功率調(diào)整Range1Range2Range3….信號(hào)源提供被測件激勵(lì)信號(hào)頻率合成源端口穩(wěn)定點(diǎn)頻輸出:ALCA24信號(hào)分離裝置功分器提供參考信號(hào)寬頻率覆蓋6dB50W50W6dB定向耦合器電橋方向性低插入損耗MainsignalCoupledsignalRECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT

定向耦合器連接端點(diǎn):反射特性測試點(diǎn)TestPortDetector信號(hào)分離裝置功分器6dB50W50W6dB定向耦合器25Directivity方向性反映定向耦合器分離兩個(gè)相反傳輸方向信號(hào)的能力.被測件端口(入射信號(hào)泄漏)(被測件反射方向)定向耦合器輸入方向反射方向定向耦合器用于器件反射性能測試(定向耦合器輸入端)DataMaxAddinPhaseDeviceDirectivityReturnLossFrequency03060DUTRL=40dBCancelData?0DeviceDirectivityData=VectorSumDirectivityDeviceDataMin被測件反射信號(hào)與定向耦合器泄漏的輸入信號(hào)在接收機(jī)端矢量疊加影響測試精度Directivity方向性被測件端口(入射信號(hào)泄漏)(被26接收機(jī)類型TunedReceiverScalarbroadband(nophaseinformation)Vector(magnitudeandphase)DiodeDCACRFIFFilterIF=FLOFRF±RFLOADC/DSPRECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT接收機(jī)類型TunedReceiverScalarbroa27高靈敏度接收機(jī)ENA采用混頻方式接收機(jī)接收機(jī)噪聲電平與其接收帶寬有關(guān)網(wǎng)絡(luò)分析儀要求大測試動(dòng)態(tài)范圍對(duì)被測件輸出雜波/諧波有抑制作用接收機(jī)帶寬在測試動(dòng)態(tài)范圍和測試速度間折衷300kHz8.5GHz調(diào)諧接收機(jī)的特點(diǎn)混頻器前端ADC/DSP幅度+相位信息高靈敏度接收機(jī)300kHz8.5GHz調(diào)諧接收機(jī)的特點(diǎn)混頻28網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試動(dòng)態(tài)范圍接收機(jī)帶寬:10Hz接收機(jī)帶寬:70kHz-100dB接收機(jī)噪聲電平高，網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍小接收機(jī)噪聲電平小,網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍大網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試動(dòng)態(tài)范圍接收機(jī)帶寬:10Hz接收機(jī)帶寬-1029網(wǎng)絡(luò)分析儀測試動(dòng)態(tài)范圍和測試精度phaseerrormagnerror+-網(wǎng)絡(luò)分析儀測試精度與測試動(dòng)態(tài)范圍關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析儀測試動(dòng)態(tài)范圍和測試精度phaseerrormag30T/RvsS-ParameterTestSetsRFalwayscomesoutport1port2isalwaysreceiverresponse,one-portcalavailableRFcomesoutport1orport2forwardandreversemeasurementstwo-portcalibrationpossibleTransmission/ReflectionTestSetPort1Port2SourceBRADUTFwdPort1Port2TransferswitchSourceBRAS-ParameterTestSetDUTFwdRevT/RvsS-ParameterTestSetsRF31顯示處理單元RECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT標(biāo)識(shí)(marker)讀取測試結(jié)果極限判斷(limitlines)顯示比例和標(biāo)識(shí)文件處理………..顯示處理單元RECEIVER/DETECTORPROCE32網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀33網(wǎng)絡(luò)分析儀測量誤差系統(tǒng)誤差由于測試儀表原理或測試設(shè)備引起變化有規(guī)律能夠被定量描述可通過校準(zhǔn)消除隨機(jī)誤差隨時(shí)間隨機(jī)變化不能通過校準(zhǔn)消除引起隨機(jī)誤差的原因:設(shè)備噪聲開關(guān)重復(fù)性連接器重復(fù)性飄移誤差校準(zhǔn)后儀表性能變化主要由溫度變化造成通過定期計(jì)量消除被測件性能測試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移誤差網(wǎng)絡(luò)分析儀測量誤差系統(tǒng)誤差被測件測試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差飄移34反射參數(shù)測試誤差分析AB源失配負(fù)載失配串?dāng)_方向性誤差DUT頻率響應(yīng)誤差反射跟蹤誤差傳輸跟蹤誤差R單端口共6項(xiàng)誤差雙端口共12項(xiàng)誤差反射信號(hào)A接收機(jī)信號(hào)=被測件反射信號(hào)+誤差信號(hào)反射參數(shù)測試誤差分析AB源失配負(fù)載失配串?dāng)_方向性誤差DUT頻35

頻響校準(zhǔn)(response校準(zhǔn))=歸一化處理(normalization)

簡單只能消除跟蹤誤差(頻響誤差)相當(dāng)于歸一化處理(Datamem,Data/mem)矢量校準(zhǔn)需要測試更多校準(zhǔn)件可消除更多誤差項(xiàng)目要求矢量測試能力S11MS11ASHORTOPENLOADthruthru校準(zhǔn)的基本分類S11MS11ASHORTOPENLOADthruthru校36校準(zhǔn)的概念校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差的過程

測量參數(shù)已知的標(biāo)準(zhǔn)件,得到誤差項(xiàng)將測試結(jié)果中誤差項(xiàng)成份消除反射測試

存在三項(xiàng)誤差:方向性,源失配,反射通道頻率響應(yīng)頻響校準(zhǔn)(推薦標(biāo)準(zhǔn)件:short)消除頻響誤差1-port單端校準(zhǔn)消除3項(xiàng)誤差

反射傳輸測試

存在12項(xiàng)誤差頻響校準(zhǔn)(校準(zhǔn)件:through)消除頻響誤差full2port雙端口校準(zhǔn)消除12項(xiàng)誤差calkit:定義校準(zhǔn)件數(shù)據(jù)definitionfile用戶可定義校準(zhǔn)件:校準(zhǔn)件定義必須和實(shí)際校準(zhǔn)件相符SHORTOPENLOAD校準(zhǔn)的概念校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差的過程 SHOR37ENA支持的校準(zhǔn)件方式電子校準(zhǔn)件(Ecal)機(jī)械校準(zhǔn)件校準(zhǔn)件多次連接Shorts,Open,Loads,Thru單次連接；多端口校準(zhǔn)SingleConnectionENA支持的校準(zhǔn)件方式電子校準(zhǔn)件(Ecal)機(jī)械校準(zhǔn)件校準(zhǔn)38不同的校準(zhǔn)方法總結(jié)

不校準(zhǔn)2.頻響校準(zhǔn)3.1-PORT單端校準(zhǔn)4.FULL2-PORT雙端校準(zhǔn)DUTSHORTOPENSHORTOPENSHORTOPENthru方便消除頻率相應(yīng)誤差不要求高精度傳輸測試=直通反射測試=短路反射測試消除測試端口所有誤差

Directivity

Sourcematch

Reflectiontracking校準(zhǔn)件:openshortload復(fù)雜,校準(zhǔn)件多次連接高精度消除測試中所有誤差:

Directivity

Source,loadmatch

Reflectiontracking

Transmissiontracking

Crosstalk

DUTthruDUTDUTLOADLOADLOAD不同的校準(zhǔn)方法總結(jié)不校準(zhǔn)2.頻39TRL校準(zhǔn)

Thru-Reflect-LineTRL校準(zhǔn)的特點(diǎn):雙端口校準(zhǔn)技術(shù)適合非同軸系統(tǒng)測試(waveguide,fixtures,waferprobing)與SOLT校準(zhǔn)使用相同的12項(xiàng)誤差模型要求網(wǎng)絡(luò)分析儀4接收機(jī),3接收機(jī)支持TRL*校準(zhǔn)其它校準(zhǔn)方法:Line-Reflect-Match(LRM),Thru-Reflect-Match(TRM)

TRL校準(zhǔn)TRL校準(zhǔn)的特點(diǎn):40網(wǎng)絡(luò)儀功率校準(zhǔn)確保源功率精度保證測試端口輸出功率準(zhǔn)確不同測試通道和測試端口分別設(shè)置與ENA兼容的功率計(jì)437B (Singlech)438A (Dualch)EPM-441A (Singlech)EPM-442A (Dualch)E4416A (Singlech)E4417A (Dualch)E4418A (Singlech)E4418B (Singlech)E4419A (Dualch)E4419B (Dualch)網(wǎng)絡(luò)儀功率校準(zhǔn)確保源功率精度保證測試端口輸出功率準(zhǔn)確與ENA41Agilent

系列

網(wǎng)絡(luò)分析儀Agilent系列網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀雙功器LOLC濾波器功分器TXIFLC濾波器耦合器隔離器平衡/非平衡轉(zhuǎn)換混頻器LNA放大器SAW濾波器SAW濾波器天線射頻前端模塊系統(tǒng)組成及器件功能平衡/非平衡轉(zhuǎn)換雙功器LOLC濾波器功分器TXIFLC濾波器耦合器隔射頻信號(hào)在器件中的傳播

Lightwave入射反射透射

RF/MW射頻信號(hào)在器件中的傳播Lig網(wǎng)絡(luò)分析儀測試要討論的問題器件性能的描述:傳輸特性;反射特性器件傳輸特性/反射特性的指標(biāo)定義?

Gain,Phase,GroupdelayVSWR,,,Impedance

影響器件傳輸/反射特性的因素?

工作頻率信號(hào)功率

網(wǎng)絡(luò)分析儀表顯示結(jié)果

反射特性

傳輸特性工作頻率;信號(hào)功率網(wǎng)絡(luò)分析儀測試要討論的問題反射特性傳輸特性工作頻率;反射特性的參數(shù)定義:￥

dB全匹配(ZL=Zo)rRLVSWR01全反射

(ZL=開路,短路)0dB1￥VoltageStandingWaveRatio=ZL-ZOZL+OZ=V反射V輸入=rFG=rG=-20log(r),VSWR=EmaxEmin=1+r1-rEmaxEmin駐波比反射系數(shù)(電壓比值)反射損耗(功率比值)Z0:傳輸線特性阻抗Z1:傳輸線終端負(fù)載傳輸信號(hào)包絡(luò)反射特性的參數(shù)定義:￥dB全匹配rRLVSWR01全反射0史密斯圓圖(SmithChart)對(duì)阻抗和反射的描述￥?0+R+jX-jXRectilinearimpedanceplane.-90o0o180o+-.2.4.6.81.090o￥0等電抗圓等電阻圓SmithChart圓圖上一點(diǎn)位置反映對(duì)應(yīng)的阻抗(R+jx)和反射(模和相位)等反射系數(shù)圓半徑:反射大小相角:反射相位GLZ=0=±180O1(短路點(diǎn))Z=

L=0O1G(開路點(diǎn))Z=ZoL=0G大電阻區(qū)小電阻區(qū)電感區(qū)電容區(qū)Z=R+jx史密斯圓圖(SmithChart)￥?0+R+jX-j反射特性的說明RL/RSRSRLRL=RS:負(fù)載上最大功率傳輸

Zs=R+

jXZL

=Zs*=R-

jX對(duì)于復(fù)阻抗:功率最大傳輸效率條件:

ZL=ZS*

(共軛匹配)RL/RS00.20.40.60.811.2012345678910LoadPower(normalized)反射特性的說明RL/RSRSRLRL=RS:負(fù)載上傳輸特性V傳輸V輸入傳輸系數(shù)=T=VTransmittedVIncident=tDfDUT增益(dB)=20LogVTransVInc=20logt插入損耗(dB)=-20LogVTransVInc=-20logt傳輸特性V傳輸V輸入傳輸系數(shù)=T=VTransmit線性器件與非線性器件線性特性:

輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同頻率輸出信號(hào)幅度和相位會(huì)發(fā)生變化TimeAtoFrequencyf1TimeSin360*f*t°FrequencyAphaseshift=to*360*f°1fDUT

A*Sin360*f(t-t)°°輸入輸出TimeFrequency非線性特性:

輸入/輸出信號(hào)不同頻率產(chǎn)生新的頻率成份f1線性器件與非線性器件線性特性:TimeAtoFrequenc滿足波形不失真線性系統(tǒng)的條件

系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)幅頻特性為常量MagnitudePhaseFrequencyFrequency幅度/頻率特性要求相位/頻率特性要求系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)相頻特性為線性V=af(t-to)輸出V=f(t)輸入DUT滿足波形不失真線性系統(tǒng)的條件系統(tǒng)頻率帶寬內(nèi)幅頻特性為常量M對(duì)系統(tǒng)相位特性的描述

網(wǎng)絡(luò)分析儀相位補(bǔ)償+=Frequency(Electricaldelay)Frequency器件相頻特性器件相位非線性Phase1/DivoPhase45/DivoFrequency應(yīng)用:

測量器件相位特性難于定量分析相位特性線性應(yīng)用:

便于對(duì)相位特性線性的分析網(wǎng)絡(luò)分析儀的相位補(bǔ)償處理功能：

電延遲功能(Electricaldelay）:通過時(shí)間補(bǔ)償消除被測件相頻特性中線性部分

相位偏移（Phaseoffset):被測件相位特性中加入固定偏置端口延伸（PortExtension)：測試儀表端口電延時(shí)補(bǔ)償對(duì)系統(tǒng)相位特性的描述網(wǎng)絡(luò)分析儀相位補(bǔ)償+=Frequenc群時(shí)延GroupDelay(GD)inradiansinradians/secindegreesfinHertz(w=2pf)fwfGroupDelay(t)g=-dfdw=-1360odfdf*Frequency群時(shí)延抖動(dòng)平均時(shí)延totg

網(wǎng)絡(luò)分析儀通過測試相/頻特性得到器件延遲性能GD抖動(dòng)反映器件相位特性線性GD平均值反映器件的平均時(shí)延PhasefDfFrequencyDwwaperture群時(shí)延GroupDelay(GD)inradiansiPhasePhaseGroupDelayGroupDelay-dfdw-dfdwffff通過群時(shí)延指標(biāo)反映器件相位線性相位抖動(dòng)相同群延時(shí)不同PhasePhaseGroupDelayGroupDel完整的器件指標(biāo)描述TransmittedIncident傳輸特性增益S參數(shù)S21,S12群延時(shí)Delay傳輸系數(shù)相位PhaseReflectedIncident反射特性SWRS參數(shù)S11,S22反射系數(shù)阻抗R+jX,G+jB反射損耗

G,rT,t輸入反射輸出RBAAR=BR=完整的器件指標(biāo)描述TransmittedIncident傳輸S參數(shù)的定義

S11=ReflectedIncident=b1a1a2=0S21=TransmittedIncident=b2a1a2=0S22=ReflectedIncident=b2a2a1=0S12=TransmittedIncident=b1a2a1=0輸入傳輸S21S11反射b1a1b2Z0Loada2=0DUT正向輸入傳輸S12S22反射b2a2ba1=0DUTZ0Load反向1S-parameters電壓線性值定義S參數(shù)的定義S11=ReflectedIncident=b器件的非線性失真

NonlinearNetworks

器件飽和,串?dāng)_,交調(diào)等非線性過程導(dǎo)致傳輸信號(hào)波形失真FrequencyFrequencyTimeTime輸入信號(hào)輸出信號(hào)器件的非線性失真器件飽和,串?dāng)_,交調(diào)等非線性過程導(dǎo)致傳輸信CH1S211ogMAG1dB/REF32dB30.991dB12.3dBmC2IFBW3kHzSWP420msecSTART5dBmCW902MHzSTOP15dBm1dBcompressionpoint:

輸入功率增加導(dǎo)致器件增益下降1dB相對(duì)測試輸出1dB壓縮點(diǎn)(絕對(duì)測試)器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸入1dB壓縮點(diǎn)測試功率測試頻率01dB輸入1dB壓縮點(diǎn)CH1S211ogMAG1d器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:

輸出1dB壓縮點(diǎn)飽和工作電平輸出信號(hào)功率(dBm)輸入信號(hào)功率(dBm)壓縮工作區(qū)線性工作區(qū) (slope=small-signalgain)1dB器件的功率動(dòng)態(tài)范圍:飽和工作電平輸出信號(hào)功率(dBm)輸入AM/PM轉(zhuǎn)換對(duì)系統(tǒng)的影響AmplitudeTimeAM(dB)PM(deg)Mag(AMin)TestStimulusAmplitudeTimeAM(dB)PM(deg)Mag(AMout)Mag(PMout)OutputResponseAM-PMConversion=Mag(PMout)Mag(AMin)(deg/dB)DUTPowersweepIQAMtoPMconversioncancausebiterrors輸入功率對(duì)器件相位特性的影響AM/PM轉(zhuǎn)換對(duì)系統(tǒng)的影響AmplitudeTimeA網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀組成框圖Port2功率分配/開關(guān)源R1APort1R2B衰減器衰減器測量接收機(jī)參考接收機(jī)參考接收機(jī)反射信號(hào)(A)傳輸信號(hào)(B)輸入信號(hào)輸出信號(hào)DUT網(wǎng)絡(luò)分析儀組成?信號(hào)源?信號(hào)分離裝置?接收機(jī)?處理顯示單元網(wǎng)絡(luò)分析儀組成框圖Port2功率分配/開關(guān)源R1APort63網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號(hào)流程RAB輸入源LO源RFN*LO+/-IF反射傳輸輸入?yún)⒖夹盘?hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)BR:被測件正向傳輸特性AR:被測件輸入端反射特性網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號(hào)流程RAB輸入源LO源RFN*LO+/64信號(hào)源提供被測件激勵(lì)信號(hào)具備頻率和功率掃描功能合成源實(shí)現(xiàn)頻率合成源端口穩(wěn)定點(diǎn)頻輸出:span=0Hz,maxsweeptimeALCALCDriverALC檢測衰減器源ALC=自動(dòng)電平控制(automaticlevelcontrol)源功率控制源功率控制部分=ALC:小范圍功率調(diào)整,功率掃描+衰減器:大范圍功率調(diào)整Range1Range2Range3….信號(hào)源提供被測件激勵(lì)信號(hào)頻率合成源端口穩(wěn)定點(diǎn)頻輸出:ALCA65信號(hào)分離裝置功分器提供參考信號(hào)寬頻率覆蓋6dB50W50W6dB定向耦合器電橋方向性低插入損耗MainsignalCoupledsignalRECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT

定向耦合器連接端點(diǎn):反射特性測試點(diǎn)TestPortDetector信號(hào)分離裝置功分器6dB50W50W6dB定向耦合器66Directivity方向性反映定向耦合器分離兩個(gè)相反傳輸方向信號(hào)的能力.被測件端口(入射信號(hào)泄漏)(被測件反射方向)定向耦合器輸入方向反射方向定向耦合器用于器件反射性能測試(定向耦合器輸入端)DataMaxAddinPhaseDeviceDirectivityReturnLossFrequency03060DUTRL=40dBCancelData?0DeviceDirectivityData=VectorSumDirectivityDeviceDataMin被測件反射信號(hào)與定向耦合器泄漏的輸入信號(hào)在接收機(jī)端矢量疊加影響測試精度Directivity方向性被測件端口(入射信號(hào)泄漏)(被67接收機(jī)類型TunedReceiverScalarbroadband(nophaseinformation)Vector(magnitudeandphase)DiodeDCACRFIFFilterIF=FLOFRF±RFLOADC/DSPRECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT接收機(jī)類型TunedReceiverScalarbroa68高靈敏度接收機(jī)ENA采用混頻方式接收機(jī)接收機(jī)噪聲電平與其接收帶寬有關(guān)網(wǎng)絡(luò)分析儀要求大測試動(dòng)態(tài)范圍對(duì)被測件輸出雜波/諧波有抑制作用接收機(jī)帶寬在測試動(dòng)態(tài)范圍和測試速度間折衷300kHz8.5GHz調(diào)諧接收機(jī)的特點(diǎn)混頻器前端ADC/DSP幅度+相位信息高靈敏度接收機(jī)300kHz8.5GHz調(diào)諧接收機(jī)的特點(diǎn)混頻69網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試動(dòng)態(tài)范圍接收機(jī)帶寬:10Hz接收機(jī)帶寬:70kHz-100dB接收機(jī)噪聲電平高，網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍小接收機(jī)噪聲電平小,網(wǎng)絡(luò)分析測試動(dòng)態(tài)范圍大網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試動(dòng)態(tài)范圍接收機(jī)帶寬:10Hz接收機(jī)帶寬-1070網(wǎng)絡(luò)分析儀測試動(dòng)態(tài)范圍和測試精度phaseerrormagnerror+-網(wǎng)絡(luò)分析儀測試精度與測試動(dòng)態(tài)范圍關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析儀測試動(dòng)態(tài)范圍和測試精度phaseerrormag71T/RvsS-ParameterTestSetsRFalwayscomesoutport1port2isalwaysreceiverresponse,one-portcalavailableRFcomesoutport1orport2forwardandreversemeasurementstwo-portcalibrationpossibleTransmission/ReflectionTestSetPort1Port2SourceBRADUTFwdPort1Port2TransferswitchSourceBRAS-ParameterTestSetDUTFwdRevT/RvsS-ParameterTestSetsRF72顯示處理單元RECEIVER/DETECTORPROCESSOR/DISPLAYREFLECTED(A)TRANSMITTED(B)INCIDENT(R)SIGNALSEPARATIONSOURCEIncidentReflectedTransmittedDUT標(biāo)識(shí)(marker)讀取測試結(jié)果極限判斷(limitlines)顯示比例和標(biāo)識(shí)文件處理………..顯示處理單元RECEIVER/DETECTORPROCE73網(wǎng)絡(luò)分析儀測試基本概念網(wǎng)絡(luò)分析儀工作原理誤差和校準(zhǔn)ENAPNA網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀74網(wǎng)絡(luò)分析儀測量誤差系統(tǒng)誤差由于測試儀表原理或測試設(shè)備引起變化有規(guī)律能夠被定量描述可通過校準(zhǔn)消除隨機(jī)誤差隨時(shí)間隨機(jī)變化不能通過校準(zhǔn)消除引起隨機(jī)誤差的原因:設(shè)備噪聲開關(guān)重復(fù)性連接器重復(fù)性飄移誤差校準(zhǔn)后儀表性能變化主要由溫度變化造成通過定期計(jì)量消除被測件性能測試數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差